Wurmkur gegen Plastikmüll: Afrikanische Käferlarven fressen Styropor
(Bild: Fathiya Khamis / The Conversation)
Afrikanische Forscher fanden Käferlarven, die Styropor dank Darmbakterien verdauen. Was passiert, wenn die Larven ausschließlich Styropor fressen?
Plastik ist praktisch und vielseitig – aber auch ein großes Problem. Mikroplastik im Wasser oder Müllstrudel in den Ozeanen waren in den vergangenen Jahren immer wieder Thema. Doch nun gibt es einen Lichtblick im Hinblick auf Plastikmüll.
Forscher des International Centre of Insect Physiology and Ecology (ICIPE) in Nairobi haben eine Gruppe von Insekten ausfindig gemacht, die umweltschädliches Plastik abbauen können. Besonders angetan haben es ihnen Würmer, die Polystyrol abbauen können.
Diesen Kunststoff kennt jeder als Styropor: Fernseher, Laptops, Elektrogeräte und Waren aller Art sind damit verpackt. Auch als Dämmstoff kommt er zum Einsatz. Doch der Nachteil: Er ist schwer abbaubar und teuer zu recyceln. Deshalb suchten Wissenschaftler nach biologischen Entsorgungsmöglichkeiten.
Würmer kauen sich durch Polystyrol
Forscher haben herausgefunden, dass kenianische Käferlarven Styropor zerkauen können. Sie bestätigten damit frühere Forschungsergebnisse von Biologen der Stanford University und der Universität Beijing, welche diese Fähigkeiten bei Mehlwürmern, den Larven des Mehlkäfers (Tenebrio molitor), nachwiesen.
Die kenianischen Forscher legten aber besonderen Wert auf afrikanische Arten. Auch bei der aktuellen Entdeckung spielten Bakterien im Darm der Würmer eine entscheidende Rolle – ebenso wie bei den früheren Entdeckungen.
Bei den nun untersuchten Würmern handelt es sich vermutlich um die Larven von Käfern der Familie Alphitobius. Die genaue Abstammung wird von den Forschern noch untersucht. Wie ihr möglicher Verwandter, der Glänzendschwarze Getreideschimmelkäfer (Alphitobius diaperinus), kommen sie vorwiegend in Geflügelställen vor, wo es warm ist und ein konstantes Nahrungsangebot herrscht – ideale Bedingungen für ihr Wachstum und ihre Vermehrung.
In der Studie wurden auch die Darmbakterien der Insekten untersucht. Ziel war es, die Bakteriengemeinschaften zu identifizieren, die beim Abbau von Plastik helfen können. Dies ist wichtig, da die Plastikverschmutzung in einigen afrikanischen Ländern ein kritisch hohes Niveau erreicht hat. Afrika steht aufgrund des hohen Imports von Plastikprodukten, der geringen Wiederverwendung und des fehlenden Recyclings vor einer besonderen Herausforderung.
Bestimmte Darmbakterien unterstützen den Abbau
Die Analyse des Darms der Mehlwürmer zeigte, dass sich die Zusammensetzung der Bakterien je nach Ernährung deutlich verändert. Das Verständnis dieser Veränderungen ist wichtig, da es zeigt, welche Mikroben aktiv am Plastikabbau beteiligt sind.
Dies soll helfen, spezifische Bakterien und Enzyme zu isolieren, die für den Plastikabbau eingesetzt werden können. Die Hoffnung liegt darauf, sie im industriellen Maßstab nutzen zu können, um der Plastikflut in vielen afrikanischen Ländern zu begegnen.
In den Därmen der mit Polystyrol gefütterten Larven wurden höhere Konzentrationen von Proteobakterien und Firmicutes gefunden, die sich an verschiedene Umgebungen anpassen und eine Vielzahl komplexer Substanzen abbauen können. Bakterien wie Kluyvera, Lactococcus, Citrobacter und Klebsiella waren ebenfalls besonders häufig. Sie produzieren nachweislich Enzyme, die synthetische Kunststoffe verdauen können.
Reine Plastikkost macht die Würmer aber nicht glücklich. Wurden sie zusätzlich mit Kleie gefüttert, überlebten sie nicht nur länger, sondern verdauten das Styropor auch besser. Ohne Kleie fehlten ihnen schlicht die Nährstoffe für diesen Prozess. Optimal ernährt konnten sie immerhin 11,7 Prozent des Styropors abbauen.